8.5. Электрофильтры

Задание 5.1. Составить уравнения вольтамперных харак­теристик электрофильтра типа ЭГА (нормальную и редуцированную) при следующих данных: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м; шаг коронирующих электродов S = 0,18 м. Состав очищаемых газов: 12% СО₂; 9,5% Н₂О; 6,5% О₂, 72% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 20 – 30 – 40 – 50 – 60 кВ. Исследовать влия­ние температуры газа Т_г на вольтамперную характеристику, при­няв Т_г = 100 и 180 ^оС. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 19 таблицы 8.1.

Задание 5.2. Определить напряженность электрического поля Е в зоне осаждения частиц пыли электрофильтра типа ЭГА при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм, межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 м. Состав очищаемых газов: 13% СО₂; 8,5% Н₂О; 6,5% О₂, 72% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 50 кВ. Исследо­вать влияние плотности тока i_о на напряженность электричес­кого поля Е. Построить график зависимости Е = f(i_о). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 20 таблицы 8.1.

Задание 5.3. Составить уравнения вольтамперных харак­теристик трубчатого электрофильтра типа ДМ (нормальную и ре­дуцированную) при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 2 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм. Состав газов: 13% СО₂; 9,5% Н₂О; 5,5% 0₂; 72% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 10 – 20 – 30 – 40 – 50 кВ. Исследовать влияние температуры Т_г на вольтамперную характеристику, приняв Т_г = 40 и 60 °С. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 23 таблицы 8.1.

Задание 5.4. Определить напряженность электрического поля Е в зоне осаждения частиц пыли электрофильтра типа ДМ при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁  = 3 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм. Состав газов: 13% СО₂; 8,5% Н₂О; 5,5% О₂, 73% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 40 кВ. Исследовать влияние плотности тока i_о на напряженность электрического поля Е. Построить график зависимости Е = f(i_о). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 24 таблицы 8.1.

Задание 5.5. Сравнить вольтамперные характеристики для пластинчатого электрофильтра с игольчатыми (эквивалентный радиус коронирующего игольчатого электрода R₁ = 0,3 мм) и гладкими (R₁ = 4 мм) коронирующими электродами при следующих условиях: межэлектродное расстояние Н = 0,15 м; шаг коронирующих электродов S = 0,18 м. Состав газов: 13% СО₂, 8,5% Н₂0; 6,5% 0₂, 72% N₂. Рабочее напряжение элек­трофильтра U = 10 – 15 – 30 – 45 – 60 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 21 таблицы 8.1.

Задание 5.6. Сравнить вольтамперные характеристики трубчатого электрофильтра типа ДМ, работающего при значе­ниях избыточного давления доменного газа: Р_из = 160 кПа и 300 кПа. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 2,5 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм. Состав доменного газа: 11% СО₂; 30% СО; 4% Н₂; 55% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 10 – 20 – 30 – 40 – 50 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 23 таблицы 8.1.

Задание 5.7. Сравнить вольтамперные характеристики трубчатого электрофильтра типа ДМ, работающего при различ­ных диаметрах коронирующего электрода R₁ = 2 мм и 3 мм. Для расчета принять радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм. Состав доменного газа: 12% СО₂; 29% СО; 4% Н₂; 55% N₂. Рабочее напряжение электро­фильтра U = 15 –25 – 35 – 45 – 55 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 24 таблицы 8.1.

Задание 5.8. Сравнить вольтамперные характеристики электрофильтра типа ЭГА, работающего на воздухе (21% 0₂; 79% N₂) и продуктах сгорания (13% СО₂, 9,0% Н₂О, 5% О₂; 73% N₂) при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 м. Рабочее напряжение электрофильтра U = 15 – 30 – 45 – 60 – 75 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 2 таблицы 8.1.

Задание 5.9. Определить величину максимального заряда q_max частиц радиусом r = 0,1 мкм и 8 мкм в электрическом поле электрофильтра типа ЭГА при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 м, диэлектрическая проницаемость пы­ли _п = 15. Состав газа: 13% СО₂; 9,5% Н₂О; 6,5% О₂; 71% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 70 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 19 таблицы 8.1.

Задание 5.10. Определить величину максимального заря­да q_max частицы радиусом r = 15 мкм в электрическом поле электрофильтра типа ЭГА при следующих условиях; радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 м, диэлектрическая проницаемость пы­ли _п = 12. Состав газа: 12% СО₂; 10% Н₂О; 6% О₂; 72% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 60 кВ. Исследовать влияние радиуса частиц r на величину их мак­симального заряда, приняв r = 5 - 10 - 15 - 20 - 30 мкм. Пос­троить график зависимости q_max = f(r). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 20 таблицы 8.1.

Задание 5.11. Определить теоретическую скорость дрейфа w_др частиц радиусом r = 0,05 мкм и 6 мкм к осадительному электроду в трубчатом электрофильтре типа ДМ при следующих ус­ловиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 2 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм, коэффициент полидисперснос­ти частиц пыли _п = 2. Состав доменного газа 13% СО₂; 30% СО; 5% Н₂; 52% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 50 кВ. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 23 таблицы 8.1.

Задание 5.12. Определить теоретическую скорость дрейфа w_др, частиц радиусом r = 10 мкм к осадительному электроду в пластинчатом электрофильтре при следующих условиях: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 1 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,2 м, шаг коронирующих электродов S = 0,21 мм, коэффициент полидисперснос­ти частиц пыли _п = 2. Состав газа: 13% СО₂, 16% Н₂О; 6% О₂; 65% N₂. Рабочее напряжение электрофильтра U = 80 кВ. Исследовать влияние размера частиц r на скорость дрейфа w_др, приняв r = 5 – 10 – 15 – 20 – 25 мкм. Построить график за­висимости w_др = f(r). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 21 таблицы 8.1.

Задание 5.13. Выбрать типоразмер электрофильтра ЭГА и определить запыленность газа z" на выходе при расходе влажно­го газа V = 40 тыс. м³/ч, скорости газа w_г = 1 м/с и рабочем на­пряжении U = 50 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2. Состав газа: 14% СО₂; 16% Н₂О; 7% О₂; 63% N₂. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 22 таблицы 8.1.

Задание 5.14. Произвести выбор и расчет электрофиль­тра типа ЭГА при расходе газа V = 80 тыс. м³/ч, скорости газа в аппарате w_г = 0,9 м/с и рабочем напряжении U = 60 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2. Состав газа: 12% СО₂; 17% Н₂О; 6% О₂; 65% N₂. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 19 таблицы 8.1.

Задание 5.15. Определить расход газа V и запыленность доменного газа z" на выходе из мокрого трубчатого электро­фильтра типа ДМ-600 при скорости газа в аппарате w_г = 1,2 м/с и рабочем напряжении U = 60 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 3 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2. Состав доменного газа: 13% СО₂; 29% СО; 5% Н₂, 53% N₂. Считать, что вторичный унос и пассивные зоны отсутствуют. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 23 таблицы 8.1.

Задание 5.16. Выбрать типоразмер электрофильтра ЭГА и определить запыленность газа на выходе z" при расходе газа V = 120 тыс. м³/ч, скорости газа в аппарате w_г = 1,1 м/с и рабо­чем напряжении U = 70 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2. Состав газа: 10% СО₂; 16% Н₂О; 7% О₂; 67% N₂. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 20 таблицы 8.1.

Задание 5.17. Определить расход доменного газа V и его запыленность z" на выходе из мокрого трубчатого электрофиль­тра типа ДМ-360 при скорости газа в аппарате w_г = 1,1 м/с и рабочем напряжении U = 80 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 2 мм, радиус осадительного электрода R₂ = 115 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2. Состав доменного газа: 12% СО₂; 31% СО; 6% Н₂; 5% N₂. Считать, что вторичный унос и пассивные зоны отсутствуют. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 23 таблицы 8.1.

Задание 5.18. Выбрать и рассчитать электрофильтр типа ЭГА при расходе газа V = 160 тыс. м³/ч, скорости газа w_г = 1 м/с и рабочем напряжении U = 50 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2, коэффициент под­вижности ионов газа К_о = 1,510^-4 м²/Вс. Исследовать влияние дисперсности пыли на степень очистки газа , приняв d_m = 1 – 2 – 3 – 4 – 5 мкм. Построить график зависимости  = f(d_m). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 19 таблицы 8.1.

Задание 5.19. Выбрать типоразмер электрофильтра ЭГА и определить степень очистки газа  при расходе газа V = 200 тыс. м³/ч, скорости газа w_г = 1 м/с и рабочем напряжении U = 40 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2, коэффициент под­вижности ионов газа К_о = 1,410^-4 м²/Вс. Сравнить полученное значение  со значением, рассчитанным по формуле Дейча для частиц с размером, равным d_m . Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 20 таблицы 8.1.

Задание 5.20. Определить расход газа V и запыленность газа z" на выходе из электрофильтра ЭГА1-40-9-6-4 при скорос­ти газа в аппарате w_г = 1 м/с и рабочем напряжении U = 45 кВ. Для расчета принять: радиус коронирующего элек­трода R₁ = 0,3 мм; межэлектродное расстояние Н = 0,15 м, шаг коронирующих электродов S = 0,18 мм, коэффициент неравномерности распределения скорости газа К_w = 1,2, коэффициент под­вижности ионов газа К_о = 1,310^-4 м²/Вс. Исследовать влияние скорости газа в ап­парате w_г на z",приняв w_г = 0,8 - 1 - 1,2 - 1,4 - 1,6 м/с. Построить график зависимости z" = f(w_г). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 21 таблицы 8.1.